液壓第五章2013.4.8

1、第五章第五章 液壓與氣壓傳動控制調(diào)節(jié)元件液壓與氣壓傳動控制調(diào)節(jié)元件 1.概述概述 4.流量控制閥流量控制閥 2.方向控制閥方向控制閥 3.壓力控制閥壓力控制閥 一、控制閥的分類 1 1、按用途分按用途分 方向控制閥方向控制閥（如單向閥、換向閥）；（如單向閥、換向閥）； 壓力控制閥壓力控制閥（如溢流閥、減壓閥、順序閥）（如溢流閥、減壓閥、順序閥） 流量控制閥流量控制閥（如節(jié)流閥、調(diào)速閥）。（如節(jié)流閥、調(diào)速閥）。 這三類閥還可根據(jù)需要組合成組合閥。這三類閥還可根據(jù)需要組合成組合閥。第一節(jié)、概述第一節(jié)、概述 液壓與氣壓傳動控制元件主要是各種控制閥，在液壓與氣壓系統(tǒng)中控制流體的流動方向、流量大小和壓力

2、的高低，從而達(dá)到對執(zhí)行元件的運(yùn)動方向、輸出力（或力矩）大小、運(yùn)動速度快慢進(jìn)行控制。 2 2、按控制方式分、按控制方式分 開關(guān)或定值閥開關(guān)或定值閥； 比例控制閥比例控制閥； 伺服控制閥伺服控制閥； 電液數(shù)字控制閥電液數(shù)字控制閥。 3 3、 按結(jié)構(gòu)形式分按結(jié)構(gòu)形式分 滑閥滑閥； 錐閥錐閥； 球閥球閥； 轉(zhuǎn)閥轉(zhuǎn)閥； 噴嘴擋板閥噴嘴擋板閥； 射流管閥射流管閥。液壓閥的連接方式有六種。 4、 按安裝連接形式分按安裝連接形式分（1）螺紋連接 閥體油口上帶螺紋的閥稱為管式閥。將管式閥的油口用 螺紋管接頭和管道連接，并由此固定在管路上。（2 2）法蘭連接）法蘭連接 它是通過閥體上的螺釘孔（每油口多為它是通過閥

3、體上的螺釘孔（每油口多為4 4個螺釘孔）與個螺釘孔）與 管件端部的法蘭，用螺釘連接在一起。管件端部的法蘭，用螺釘連接在一起。(3) (3) 板式連接板式連接 閥的各油口均布置在同一安裝平面上，并留有連接螺釘閥的各油口均布置在同一安裝平面上，并留有連接螺釘 孔，這種閥稱為板式閥，如電磁換向閥多為板式閥。將板式孔，這種閥稱為板式閥，如電磁換向閥多為板式閥。將板式 閥用螺釘固定在與閥有對應(yīng)油口的平板式或閥塊式連接體上。閥用螺釘固定在與閥有對應(yīng)油口的平板式或閥塊式連接體上。(4)(4)疊加式連接疊加式連接 (5)(5)插裝式連接插裝式連接（6 6）集成塊式連接）集成塊式連接 集成塊式液壓裝置1-底板;

4、2-集成塊;3-閥; 4-蓋板集成塊式連接集成塊式連接 集成塊是一個正六面集成塊是一個正六面連接體。將板式閥用螺釘連接體。將板式閥用螺釘固定在集成塊的側(cè)面上，固定在集成塊的側(cè)面上，通常三個側(cè)面各裝一個閥，通常三個側(cè)面各裝一個閥，在集成塊上打孔，來溝通在集成塊上打孔，來溝通各閥組成回路，剩余的一各閥組成回路，剩余的一個側(cè)面則安裝油管，連接個側(cè)面則安裝油管，連接執(zhí)行元件。執(zhí)行元件。 疊加閥式液壓裝置1-底板;2-壓力表開關(guān);3-換向閥疊加式連接疊加式連接 將各種液壓閥的上下面都做成像板式閥底面那樣的連接面，相同規(guī)格的各種液壓閥的連接面中，油口位置、螺釘孔位置、連接尺寸都相同(按相同規(guī)格的換向閥的連

5、接尺寸確定)，這種閥稱為疊加閥。按系統(tǒng)的要求，將相同規(guī)格的各種功能的疊加閥按一定次序疊加起來，即可組成疊加閥式液壓裝置。二、控制閥的性能參數(shù) 閥的性能參數(shù)是對閥進(jìn)行評價和選用的依據(jù)。閥的性能參數(shù)是對閥進(jìn)行評價和選用的依據(jù)。它反映了閥的規(guī)格大小和工作特性。它反映了閥的規(guī)格大小和工作特性。 閥主要有兩個參數(shù)，即閥主要有兩個參數(shù)，即額定壓力額定壓力和和額定流量額定流量。 公稱壓力公稱壓力是標(biāo)志閥承載能力大小的參數(shù)。閥的公是標(biāo)志閥承載能力大小的參數(shù)。閥的公稱壓力是指閥在額定工作狀態(tài)下的名義壓力。稱壓力是指閥在額定工作狀態(tài)下的名義壓力。 閥的規(guī)格大小用閥的規(guī)格大小用通徑通徑D Dg g，是指閥進(jìn)、出口的

6、名義尺是指閥進(jìn)、出口的名義尺寸，它和閥口的實際尺寸不一定相等。寸，它和閥口的實際尺寸不一定相等。 方向控制閥方向控制閥是用來改變系統(tǒng)中各油路之間流體通斷關(guān)系是用來改變系統(tǒng)中各油路之間流體通斷關(guān)系的閥類。的閥類。 方向控制閥可分為方向控制閥可分為單向閥單向閥和和換向閥換向閥兩大類。兩大類。 一、單向閥一、單向閥 單向閥單向閥只允許經(jīng)過閥的流體單方向流動只允許經(jīng)過閥的流體單方向流動 ，反方向則截止或，反方向則截止或有控制的反向流動。按其功能分為有控制的反向流動。按其功能分為普通單向閥普通單向閥和和液控單向閥液控單向閥等。等。 普通單向閥簡稱單向閥，它是只允許流體正向流動，不允普通單向閥簡稱單向閥，

7、它是只允許流體正向流動，不允許逆向倒流的閥，也稱許逆向倒流的閥，也稱止回閥止回閥。第二節(jié)第二節(jié)、圖圖5.1 5.1 普通單向閥普通單向閥(b) 上圖所示的閥屬于管式連接閥，此類閥的油口可通過管上圖所示的閥屬于管式連接閥，此類閥的油口可通過管接頭和油管相連，閥體的重量靠管路支承。接頭和油管相連，閥體的重量靠管路支承。321ABAB32111閥閥 體；體； 22閥芯；閥芯；3 3 彈簧；彈簧；直通式單向閥中的油流方向和閥的軸線方向相同。直通式單向閥中的油流方向和閥的軸線方向相同。 直角式單向閥的進(jìn)出油口直角式單向閥的進(jìn)出油口A(P1)、B(P2)的軸線均和閥的軸線均和閥體軸線垂直。體軸線垂直。AB

8、AB 圖示的閥屬于板式連接閥，閥體用螺釘固定在機(jī)體圖示的閥屬于板式連接閥，閥體用螺釘固定在機(jī)體上，閥體的平面和機(jī)體的平面緊密貼合，閥體上各油孔上，閥體的平面和機(jī)體的平面緊密貼合，閥體上各油孔分別和機(jī)體上相對應(yīng)的孔對接，用分別和機(jī)體上相對應(yīng)的孔對接，用“O”形密封圈使它們形密封圈使它們密封。密封。(1)對單向閥的要求對單向閥的要求 開啟壓力要小。（開啟壓力要小。（0.030.05MPa）能產(chǎn)生較高的反向壓力，反向的泄漏要小。能產(chǎn)生較高的反向壓力，反向的泄漏要小。正向?qū)〞r，閥的阻力損失要小。正向?qū)〞r，閥的阻力損失要小。閥芯運(yùn)動平穩(wěn)，無振動、沖擊或噪聲。閥芯運(yùn)動平穩(wěn)，無振動、沖擊或噪聲。(2)單

9、向閥的符號單向閥的符號 單向閥和其它閥組合后，單向閥和其它閥組合后，成為組合閥，例如單向順序閥、成為組合閥，例如單向順序閥、單向節(jié)流閥等。單向節(jié)流閥等。AB單向閥的職能符號單向閥的職能符號 液控單向閥的工作原理和圖形符號液控單向閥的工作原理和圖形符號ABKKAB1 1 控制活塞；控制活塞； 2 2 頂桿；頂桿；3 3 閥芯。閥芯。外泄型液控單向閥結(jié)構(gòu)外泄型液控單向閥結(jié)構(gòu) Ap 1Ap 2021App分別有輸入時，和有輸出都有輸入時，和App21時后接入的通。有輸出，壓力小的口與21ppA 換向閥的基本原理：利用閥心和閥體的相對運(yùn)動使閥所控制通道接通或斷開。 1、 換向閥的分類換向閥的分類 換向

10、閥的類型有換向閥的類型有 按閥的結(jié)構(gòu)形式按閥的結(jié)構(gòu)形式：滑閥式、轉(zhuǎn)閥式、球閥式、錐閥式。：滑閥式、轉(zhuǎn)閥式、球閥式、錐閥式。 按閥的操縱方式按閥的操縱方式：手動式、機(jī)動式、電磁式、液動式、：手動式、機(jī)動式、電磁式、液動式、 電液動式、氣動式。電液動式、氣動式。 按閥的工作位置數(shù)和控制的通道數(shù)按閥的工作位置數(shù)和控制的通道數(shù)：二位二通閥、二：二位二通閥、二 位三通閥、二位四通閥、三位四通閥、三位五通閥等。位三通閥、二位四通閥、三位四通閥、三位五通閥等。 TPAB 如下圖，換向閥閥體2上開有4個通油口 P、A、B、T。換向閥的通油口永遠(yuǎn)用固定的字母表示，它所表示的意義如下：P壓力油口壓力油口；A、B工

11、作油口；工作油口；T回油口?；赜涂?。PTBAPTBAP TA BTPAB 下圖表示閥芯處于中位時的情況, 此時從P 口進(jìn)來的壓力油沒有通路。 A 、B 兩個油口也不和T口相通。PTBATPAB 下圖表示人向一側(cè)搬動控制手柄，或者說閥芯處于的情況。此時P口和A口相通，壓力油經(jīng)P、A到其它元件；從其它元件回來的油經(jīng)B、閥芯中心孔，T 回油箱。P TA B左位P TA BTPAB 下圖表示人向另一側(cè)搬動控制手柄， 或者說閥芯處于時的情況。此時，從P口進(jìn)來的壓力油經(jīng)P、B 到其它元件。從其它元件回來的油經(jīng)A、T回油箱。右位“通”和“位”是換向閥的重要概念。不同的“通”和“位”構(gòu)成了不同類型的換向閥。

12、“位位” :指閥芯的位置數(shù)。通常所說的“二位閥” 、“三位閥”是指換向閥的閥芯有兩個或三個不同的工作位置，“位”在符號圖中用方框表示。 “通”:閥體上不同的油道接口油道接口數(shù)。 “二通閥”、“三通閥”、“四通閥”是指換向閥的閥體上有兩個、三個、四個各不相通且可與系統(tǒng)中不同油管相連的油道接口與系統(tǒng)中不同油管相連的油道接口，不同油道之間只能通過閥芯移位時閥口的開關(guān)來溝通。 表51 不同的“通”和“位”的滑閥式換向閥主體部分的結(jié)構(gòu)形式和圖形符號表表5.1中圖形符號的含義如下：中圖形符號的含義如下： 用方框表示閥的工作位置，有幾個方框就表示有幾“位”; 方框內(nèi)的箭頭表示油路處于接通狀態(tài)，但箭頭方向不一

13、定表示液流的實際方向; 方框內(nèi)符號“”或“”表示該通路不通; 方框外部連接的接口數(shù)有幾個，就表示幾“通”。 一般，閥與系統(tǒng)供油路連接的進(jìn)油口用字母P表示；閥與系統(tǒng)回油路連通的回油口用 T (有時用O)表示；而閥與執(zhí)行元件連接的油口用A、B等表示。有時在圖形符號上用 L 表示泄漏油口。 換向閥都有兩個或兩個以上的工作位置，其中一個為常態(tài)位，繪制系統(tǒng)圖時，油路一般應(yīng)連接在換向閥的常態(tài)位上。 滑閥式換向閥處于中間位置或原始位置時， 閥中各油口的連通方式稱為換向閥的滑閥機(jī)能。 兩位閥和多位閥的機(jī)能是指閥芯處于原始位置時，閥各油口的通斷情況。 三位閥的機(jī)能是指閥芯處于中位時,閥各油口的通斷情況。（l l

14、）二位二通換向閥）二位二通換向閥 二位二通換向閥其兩個油口之間的狀態(tài)只有兩種：通或斷。 二位二通換向閥的滑閥機(jī)能有：常閉式（O型）、開式（H型）。 圖圖5. 5 二位二通換向閥的滑閥機(jī)能二位二通換向閥的滑閥機(jī)能 （2）三位四通換向閥）三位四通換向閥 三位四通三位四通換向閥的滑閥機(jī)能有很多種，常見的有換向閥的滑閥機(jī)能有很多種，常見的有表表5.2中所列的幾種。中間一個方框表示其原始位置，中所列的幾種。中間一個方框表示其原始位置，左右方框表示兩個換向位。其左位和右位各油口的連左右方框表示兩個換向位。其左位和右位各油口的連通方式均為直通或交叉相通，所以只用一個字母來表通方式均為直通或交叉相通，所以只用

15、一個字母來表示中位的型式。示中位的型式。 表表5.2 三位四通閥常用滑閥機(jī)能三位四通閥常用滑閥機(jī)能P、O口相通，A與B口均封閉，活塞閉鎖不動，泵卸荷。M型P、A、O口相通，B 口封閉，活塞處于單向閉鎖狀態(tài)，泵卸荷K型P封閉，A、B、O口相通，活塞浮動，泵不卸荷。Y型P、A，B、O口全通，活塞浮動，在外力作用下可移動，泵卸荷。H型P、A，B、O四口全封閉，液壓缸閉鎖，泵不卸荷。O型中位油口狀況，特點及應(yīng)用符 號型式P、A、B口相通，O封閉，泵與缸兩腔相通，可組成差動回路P和O封閉，A與B相通，活塞浮動，在外力作用下可移動，泵不卸荷U型P與A相通，O與B封閉，活塞處于停止位置C型P與A封閉，B與O

16、相通，活塞停止，但在外力作用下可向一邊移動，泵不卸荷J型P型X型符 號型式四油口處于半開啟狀態(tài)，泵基本上卸荷，但仍保持一定壓力。中位油口狀況，特點及應(yīng)用三位四通手動換向閥三位四通手動換向閥 彈簧復(fù)位方式彈簧復(fù)位方式 鋼珠定位方式鋼珠定位方式 此種閥的控制方式因與缸的行程有關(guān)，也有稱此類閥叫“行程閥”。1滾輪滾輪 2推桿推桿 3閥芯閥芯圖圖5.9 5.9 機(jī)動換向閥機(jī)動換向閥右電磁鐵右電磁鐵通電換向通電換向左、右電磁鐵左、右電磁鐵斷電（復(fù)中位）斷電（復(fù)中位）左電磁鐵左電磁鐵通電換向通電換向圖圖5.10 二位三通電磁換向閥二位三通電磁換向閥 圖形符號圖形符號圖圖5.11 直直流濕式三位四通電磁換向

17、閥流濕式三位四通電磁換向閥 圖形符號圖形符號 液動換向閥是利用控制壓力油來改變閥芯位置的換向閥。 外部控制、外部回油的彈簧對中電液換向閥外部控制、外部回油的彈簧對中電液換向閥 電液換向閥是電磁換向閥和液動換向閥的組合。 圖形符號圖形符號密封性好，介質(zhì)可以是水、乳化液和礦物油；工作壓力可高達(dá)63MPa。圖5.15 常開型二位三通電磁球式換向閥。11電磁鐵；電磁鐵；22杠桿；杠桿；33左推桿；左推桿；44左閥座；左閥座；55鋼球；鋼球；66右閥座；右閥座；77右推桿；右推桿；88彈簧彈簧 電磁球式換向閥原理電磁球式換向閥原理ABKKAB內(nèi)內(nèi)泄泄式式2-主閥芯;3-卸荷閥芯; 5-控制活塞 1234

18、56ABK 若在控制口若在控制口K加控加控制壓力，先頂開卸荷閥制壓力，先頂開卸荷閥芯芯3，B腔壓力降低，腔壓力降低，活塞活塞5繼續(xù)上升并頂開繼續(xù)上升并頂開主閥芯主閥芯2，大量液流自，大量液流自B腔流向腔流向A腔，完成反腔，完成反向?qū)ā４碎y適用于反向?qū)?。此閥適用于反向壓力很高的場合向壓力很高的場合。2143用單向閥將兩個泵隔斷用單向閥將兩個泵隔斷5、單向閥的應(yīng)用、單向閥的應(yīng)用至系統(tǒng)至系統(tǒng)低壓大流量低壓大流量高壓小流量高壓小流量背背壓壓閥閥組成復(fù)合閥組成復(fù)合閥ABK用液控單向閥使立式缸活塞懸浮用液控單向閥使立式缸活塞懸浮鎖緊回路 練習(xí)練習(xí)練習(xí)練習(xí) 在系統(tǒng)中控制介質(zhì)壓力高低的閥稱之為壓力控制閥。

19、這類閥的共同點主要是利用在閥芯上的液壓力和彈簧力相平衡利用在閥芯上的液壓力和彈簧力相平衡的原理來工作的。溢流閥的主要用途：溢流閥的主要用途： (1）調(diào)壓和穩(wěn)壓。調(diào)壓和穩(wěn)壓。 (2）安全。安全。 (3）背壓。背壓。一、一、 溢流閥溢流閥根據(jù)“并聯(lián)溢流式壓力負(fù)反饋”原理設(shè)計而成的液壓閥稱為溢流閥。溢流閥的特征是：閥與負(fù)載相并聯(lián)，溢流閥的特征是：閥與負(fù)載相并聯(lián)，溢流口接回油箱，采用進(jìn)口壓力負(fù)反饋。溢流口接回油箱，采用進(jìn)口壓力負(fù)反饋。 壓力控制閥壓力控制閥溢流閥溢流閥順序閥順序閥減壓閥減壓閥壓力繼電器壓力繼電器1、溢流閥結(jié)構(gòu)和工作原理 1）直動式溢流閥 直動式溢流閥的閥芯有錐閥式、球閥式和滑閥式三種形

20、式。 k0 xpxA0 xkpAsx0 xkpAsxxsAxkp00Tp 導(dǎo)通T)()(00常數(shù)xsxsAxkAxxkp調(diào)壓螺釘調(diào)壓螺釘sk錐閥式直動型溢流閥 溢流閥的符號 直動型溢流閥結(jié)構(gòu)簡單，靈敏度高，但因壓力直接與調(diào)壓彈簧力平衡，不適于在高壓、大流量下工作。 閥芯閥芯調(diào)壓手柄調(diào)壓手柄調(diào)壓彈簧調(diào)壓彈簧2） 先導(dǎo)型溢流閥先導(dǎo)型溢流閥由主閥和先導(dǎo)閥組成，先導(dǎo)閥起調(diào)壓作用；主閥起溢流作用。由主閥和先導(dǎo)閥組成，先導(dǎo)閥起調(diào)壓作用；主閥起溢流作用。s 設(shè)A1=A2=A，忽略閥芯自重和摩擦力,主閥受力平衡為:)0221xxkApFApApss（或s（主閥）先導(dǎo)閥ss)(主閥關(guān)閉2102ppxkApss主

21、閥開啟2102ppxkApsxAxxkpps/)-(021（閥口處閥芯閥口處閥芯 活塞處閥芯活塞處閥芯 導(dǎo)向處閥芯導(dǎo)向處閥芯 2） 先導(dǎo)型溢流閥結(jié)構(gòu) （1）壓力調(diào)節(jié)范圍 壓力調(diào)節(jié)范圍是指調(diào)壓彈簧在規(guī)定的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)時，系統(tǒng)壓力能平穩(wěn)地上升或下降的最大和最小調(diào)定壓力的差值。靜態(tài)特性：元件或系統(tǒng)在穩(wěn)定工作狀態(tài)下的性能。其靜態(tài)特性指標(biāo)主要指壓力調(diào)節(jié)范圍、壓力流量特性和啟閉特性。2、溢流閥的主要性能 （2）壓力壓力流量特性（溢流特性）流量特性（溢流特性） 溢流特性：表征溢流量變化時溢流閥口壓力的變化情況，即穩(wěn) 壓性能。 （3）啟閉特性 啟閉特性是指溢流閥在穩(wěn)態(tài)情況下從開啟后到閉合的過程中，被控壓力與通過

22、溢流閥的溢流量之間的關(guān)系。 Pnp溢流閥調(diào)定壓力溢流閥調(diào)定壓力Pn溢流閥壓力溢流閥壓力隨流量變化曲線隨流量變化曲線p引起的壓力波動溢流閥流量變化因開啟和閉合時，閥芯因開啟和閉合時，閥芯摩擦力方向不同，導(dǎo)致摩擦力方向不同，導(dǎo)致開啟曲線與閉合曲線不重合開啟曲線與閉合曲線不重合要求要求P閉閉85% Pn開啟比：大于開啟比：大于90%閉合比：大于閉合比：大于85%P開開P開開P閉閉 對同一個溢流閥對同一個溢流閥. .其開啟特性總是其開啟特性總是優(yōu)于閉合特性。這主要是由于在開啟和優(yōu)于閉合特性。這主要是由于在開啟和閉合兩種運(yùn)動過程中，摩擦力的作用方閉合兩種運(yùn)動過程中，摩擦力的作用方向相反所致向相反所致。

23、先導(dǎo)式溢流閥的啟閉特性優(yōu)于直動式溢流閥。先導(dǎo)式溢流閥的啟閉特性優(yōu)于直動式溢流閥。 也就是也就是說，說， 先導(dǎo)式溢流閥的調(diào)壓偏差比直動式溢流閥的調(diào)壓偏先導(dǎo)式溢流閥的調(diào)壓偏差比直動式溢流閥的調(diào)壓偏差小，調(diào)壓精度更高。差小，調(diào)壓精度更高。 先導(dǎo)式溢流閥的啟閉特性先導(dǎo)式溢流閥的啟閉特性 比直動式溢流閥更好比直動式溢流閥更好 3、溢流閥的應(yīng)用 （1）調(diào)壓（穩(wěn)壓）調(diào)壓（穩(wěn)壓） 溢流閥與定量泵、節(jié)流閥并聯(lián)，為系統(tǒng)調(diào)壓、穩(wěn)壓。閥口常開閥口常開。pqq10ppp，1qyqpq（2）安全保護(hù)）安全保護(hù) 為變量泵系統(tǒng)提供過載保護(hù)，正常工作時閥口關(guān)閉，過載時打開正常工作時閥口關(guān)閉，過載時打開，起安全保護(hù)作用，故又稱安

24、全閥。pqq 11pppmaxppy （3）遠(yuǎn)程調(diào)壓）遠(yuǎn)程調(diào)壓 實現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓31yypp（4）系統(tǒng)卸荷和多級調(diào)壓）系統(tǒng)卸荷和多級調(diào)壓 10MPa8MPa6MPa（4 4） 多級調(diào)壓回路多級調(diào)壓回路 換向閥居中位，溢流閥換向閥居中位，溢流閥主閥主閥1調(diào)壓調(diào)壓10MPa開啟開啟換向閥居左位，遠(yuǎn)程溢流換向閥居左位，遠(yuǎn)程溢流閥閥2調(diào)壓調(diào)壓8MPa開啟開啟換向閥居右位，遠(yuǎn)程溢流換向閥居右位，遠(yuǎn)程溢流閥閥3調(diào)壓調(diào)壓6MPa開啟開啟（5）雙向調(diào)壓）雙向調(diào)壓（6）背壓）背壓yp 減壓閥主要用于降低并穩(wěn)定系統(tǒng)中某一支路的油液壓力減壓閥主要用于降低并穩(wěn)定系統(tǒng)中某一支路的油液壓力，常用于夾緊、控制、潤滑等油路中。

25、減壓閥的特征是：閥與負(fù)載相串聯(lián)，調(diào)壓彈簧腔有外接閥與負(fù)載相串聯(lián)，調(diào)壓彈簧腔有外接泄油口，泄油口，采用出口出口壓力負(fù)反饋。二、二、 減壓閥減壓閥分類： 按調(diào)節(jié)要求：可分為定值定值減壓閥、定差定差減壓閥。 按工作原理：可分為直動直動式和先導(dǎo)式先導(dǎo)式。 y1、 定值式定值式減壓閥的結(jié)構(gòu)和工作原理減壓閥的結(jié)構(gòu)和工作原理1）直動式）直動式 減壓閥減壓閥)(02yykApxFsp2彈簧的變形量 )(0yyy受一次油壓和流量的影響很小，因而忽略其變化量，也可視為常數(shù)。xA2) 先導(dǎo)式先導(dǎo)式 減壓閥減壓閥ssFAp3當(dāng)：12max23ppyypp）（減壓口減壓口Ax)/(/002ssxAxkAkyp）（xxA

26、pyykAp302)(主閥芯受力平衡方程主閥芯受力平衡方程003)(xkxxkApsss先導(dǎo)閥芯受力平衡方程先導(dǎo)閥芯受力平衡方程ssFAp3當(dāng)：達(dá)到調(diào)定值，減壓口減小1223ppppAxxAyykpp)()-(032減壓口減壓口 由于主閥彈簧只需克服閥芯運(yùn)動是的摩擦力，彈簧預(yù)緊力小，且其剛度也較小，而設(shè)計時y0y，故上式可近似表達(dá)為： 在減壓閥出口油液不再流動時，由于先導(dǎo)閥卸油仍未停止，減壓口仍有油液流動，閥就處于工作狀態(tài)，出口壓力也就保持調(diào)定壓力不變。 與溢流閥、順序閥相比較，減壓閥的主要特點：閥口常開，閥口常開，從出口引壓力油去控制閥口開度，使出口壓力恒定，泄油從出口引壓力油去控制閥口開度

27、，使出口壓力恒定，泄油單獨(dú)接入油箱。單獨(dú)接入油箱。定（常數(shù)）由調(diào)壓彈簧調(diào)002/sSsFAxkp定值式減壓閥結(jié)構(gòu)及圖形符號 先導(dǎo)式減壓閥與符號的對應(yīng)關(guān)系 減壓閥符號閥閥口口閥口閥口測壓孔測壓孔測壓面測壓面測壓面測壓面 2、定差減壓閥 定差減壓閥可使閥進(jìn)出口壓力差保持恒定值進(jìn)出口壓力差保持恒定值。 22221022444dpdDpxxKDp22021)(4dDxxkpp定差減壓閥通常與節(jié)流閥組合成調(diào)速閥，可使節(jié)流閥兩端壓差保持恒定，使通 節(jié)流閥的流量基本不受外界負(fù)荷變動的影響。應(yīng)用：應(yīng)用：調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)螺釘減壓閥的主要性能 （1）調(diào)壓范圍 調(diào)壓范圍是指減壓閥輸出壓力的可調(diào)范圍。 （2）壓力特性 壓

28、力特性是指流量為定值時，減壓閥輸入壓力波動而引起輸出壓力波動的特性 （3）流量特性 流量特性是指輸入壓力為定值時，輸出壓力隨流量的變化而變化的特性 減壓閥與溢流閥比較減壓閥與溢流閥比較 控制系統(tǒng)壓力（調(diào)壓、穩(wěn)壓）控制系統(tǒng)壓力（調(diào)壓、穩(wěn)壓） 溢流閥溢流閥 減壓閥減壓閥 a 保持進(jìn)口壓力不變保持進(jìn)口壓力不變 出口壓力出口壓力 b 內(nèi)部回油內(nèi)部回油 外部回油外部回油 c 閥口常閉閥口常閉 （不通）（不通） 閥口常開閥口常開 （接通） d 一般并聯(lián)于系統(tǒng)一般并聯(lián)于系統(tǒng) 一般串聯(lián)于系統(tǒng)一般串聯(lián)于系統(tǒng)減壓的應(yīng)用減壓的應(yīng)用 主油路壓力由溢流閥主油路壓力由溢流閥調(diào)定，主路壓力為調(diào)定，主路壓力為8MPa經(jīng)過減壓

29、后經(jīng)過減壓后支路壓力為支路壓力為3MPa 液壓系統(tǒng)中的定位、液壓系統(tǒng)中的定位、夾緊、控制油路等支路，夾緊、控制油路等支路，工作中往往需要穩(wěn)定的低工作中往往需要穩(wěn)定的低壓，為此，在該支路上需壓，為此，在該支路上需串接一個減壓閥串接一個減壓閥減壓閥的應(yīng)用 右圖為減壓回路，不管回路壓力多高，A缸壓力決不會超過3MPa。例題：如下圖所示，溢流閥調(diào)定壓力ps1=4.5MPa，減壓閥的調(diào)定壓力ps2=3MPa，活塞前進(jìn)時，負(fù)荷F=1000N，活塞面積A=20 10-4m2 ，減壓閥全開時的壓力損失及管路損失忽略不計，求： （1）活塞在運(yùn)動時和到達(dá)盡頭時，A、B兩點的壓力。 （2）當(dāng)負(fù)載F=7000N時，A

30、、B兩點的壓力是多少？ MPaAFpw5 .0102010004解： （1）運(yùn)動時，A、B點壓力為0.5MPa。 到達(dá)盡頭時，pA=4.5MPa，pB=3MPa。（2）pA=4.5MPa，pB=3MPa。MPaAFpw5 .3102070004 順序閥與溢流閥不同的是：出口接執(zhí)行元件，另外有專門的泄油口。三、三、 順序閥順序閥當(dāng)一個液壓泵要供給兩個以上液壓缸依一定順序動作場合的一種壓力閥。順序閥的作用是利用油液壓力作為控制信號控制油路通斷控制油路通斷?？刂茐毫?nèi)控式 外控式進(jìn)油口壓力控制閥芯的啟閉外來的控制壓力油控制閥芯的啟閉分類 ：結(jié)構(gòu)：直動式先導(dǎo)式1、結(jié)構(gòu)與工作原理、結(jié)構(gòu)與工作原理直動式直

31、動式順序閥的符號調(diào)壓手柄調(diào)壓手柄測壓柱塞測壓柱塞閥芯閥芯泄油口泄油口泄油口泄油口測壓孔測壓孔測壓孔測壓孔調(diào)壓彈簧調(diào)壓彈簧調(diào)調(diào)壓壓彈彈簧簧進(jìn)油口進(jìn)油口進(jìn)油口進(jìn)油口出油口出油口出油口出油口1、結(jié)構(gòu)與工作原理、結(jié)構(gòu)與工作原理先導(dǎo)式先導(dǎo)式黑三角代表黑三角代表先導(dǎo)型液壓控制先導(dǎo)型液壓控制阻尼孔阻尼孔測壓孔測壓孔閥口閥口表表5.3 順序閥的職能符號順序閥的職能符號控制與泄油方式內(nèi)控外泄外控外泄 內(nèi)控內(nèi)泄外控內(nèi)泄名 稱順序閥外控順序閥背壓閥卸荷閥職能符號控制與泄油方式內(nèi)控外泄加單向閥外控外泄加單向閥內(nèi)控內(nèi)泄加單向閥外控內(nèi)泄加單向閥名稱單向順序閥外控單向順序閥內(nèi)控單向平衡閥外控單向平衡閥職能符號2、順序閥的應(yīng)

32、用 1）順序動作回路 內(nèi)控外泄式內(nèi)控外泄式2）卸荷閥外控內(nèi)泄式外控內(nèi)泄式低壓大流量低壓大流量3）單向順序閥的 平衡回路2Awps四、四、 壓力繼電器壓力繼電器 壓力繼電器是利用油液的壓力來啟閉電氣觸點的液壓電氣轉(zhuǎn)換元件。它在油液壓力達(dá)到其調(diào)定值油液壓力達(dá)到其調(diào)定值時發(fā)出電信號時發(fā)出電信號，控制電氣元件動作，實現(xiàn)液壓系統(tǒng)的自動控制。 壓力繼電器有柱塞式、膜片式、彈簧管式和波紋管式四種結(jié)構(gòu)形式。 其職能符號如圖所示。圖圖5.33 壓力繼電器壓力繼電器壓力繼電器符號壓力繼電器符號進(jìn)油口進(jìn)油口電器開關(guān)原理電器開關(guān)原理測壓面測壓面調(diào)壓彈簧調(diào)壓彈簧電器開關(guān)電器開關(guān)調(diào)壓螺絲調(diào)壓螺絲柱塞柱塞當(dāng)壓力超過彈簧力時

33、，頂桿當(dāng)壓力超過彈簧力時，頂桿推動電器開關(guān)，發(fā)出電信號推動電器開關(guān)，發(fā)出電信號結(jié)構(gòu)與工作原理結(jié)構(gòu)與工作原理壓力閥小結(jié)壓力閥小結(jié)溢流閥是利用作用于閥芯的進(jìn)油口壓力與閥芯另一端的彈簧力相平衡原理來工作的。當(dāng)進(jìn)油口壓力低于彈簧力時閥口關(guān)閉；當(dāng)進(jìn)油口壓力超過彈簧力時閥口開啟，使進(jìn)口壓力穩(wěn)定在調(diào)定值。彈簧力可以調(diào)整，故壓力也可調(diào)整。溢流閥的主要作用有： 調(diào)壓溢流；安全限壓；背壓。 先導(dǎo)式溢流閥有一個遙控口，通過它可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓、多級壓力控制和使液壓泵卸荷等功能。 減壓閥是利用液流通過閥口產(chǎn)生的壓力損失使出口壓力低于進(jìn)口壓力，并使出口壓力基本不變的壓力控制閥。它是利用作用于閥芯上的出口出口壓力與閥芯另一

34、端的彈簧力相平衡原理來工作的。當(dāng)出油口壓力低于彈簧力時閥口全開；當(dāng)出油口壓力超過彈簧力時閥口變小，使出口壓力降低并穩(wěn)定在調(diào)定值。它常用于某支路的壓力需要低于系統(tǒng)主油路壓力的場合。溢流閥和減壓閥主要是用于控制和調(diào)節(jié)壓力的是用于控制和調(diào)節(jié)壓力的。 順序閥在油路中相當(dāng)于一個以油液壓力作為信號來控制油路通斷的液壓開關(guān)。它與溢流閥的工作原理基本相同，主要差別為：出口接負(fù)載；出口接負(fù)載；動作時閥口不是微開而是全動作時閥口不是微開而是全開；開； 有外泄口有外泄口。順序閥和壓力繼電器不是用于控制壓力不是用于控制壓力。它們利用壓力作為信號去驅(qū)動液壓開關(guān)或電器開關(guān)。 常用于當(dāng)一個液壓泵要供給兩個以上液壓缸，需要依

35、一定順序動作場合的一種壓力閥。第四節(jié)、第四節(jié)、節(jié)流調(diào)速pACqTq21 流量控制閥流量控制閥簡稱流量閥，它通過改變節(jié)流口通流面積來改變局部阻力的大小，從而實現(xiàn)對流量的控制，進(jìn)而改變執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動速度。 常用的流量控制閥有普通節(jié)流閥、調(diào)速閥和分流集流閥等。 A1q1vAqv11 2、節(jié)流閥的流量特性 一、節(jié)流閥一、節(jié)流閥 1、節(jié)流閥的工作原理1ppACqTq211）壓差變化對流量穩(wěn)定性的影響）壓差變化對流量穩(wěn)定性的影響 當(dāng)節(jié)流口前后壓差變化時，通過節(jié)流口的流量將隨之改變，節(jié)流口的這種特性可用流量剛度T來表征。 qPPqT1)/(1剛度的物理意義如下： 當(dāng)p有某一增量時，q值相應(yīng)的也有某一增量，q

36、的增量值越大，說明流量的變化也就越大，剛度就越小。反之，則剛度大。Qp細(xì)長孔細(xì)長孔 =1 1 2 3p1p2123簿壁口簿壁口5 . 0tgqPPqT11)/(12）油溫變化對流量穩(wěn)定性的影響）油溫變化對流量穩(wěn)定性的影響 油溫升高，油液粘度降低。對于細(xì)長孔，當(dāng)油溫升油溫升高，油液粘度降低。對于細(xì)長孔，當(dāng)油溫升高使油的粘度降低時，流量高使油的粘度降低時，流量q q就會增加。所以節(jié)流通道長就會增加。所以節(jié)流通道長時溫度對流量的穩(wěn)定性影響大。時溫度對流量的穩(wěn)定性影響大。 對于薄壁孔，油的溫度對流量的影響是較小的，這是由于流體流過薄刃式節(jié)流口時為紊流狀態(tài)，其流量與雷諾數(shù)無關(guān)，即不受油液粘度變化的影響；

37、節(jié)流口形式越接近于薄壁孔，流量穩(wěn)定性就越好。 3）阻塞對流量穩(wěn)定性的影響）阻塞對流量穩(wěn)定性的影響 (1)直角凸肩節(jié)流口直角凸肩節(jié)流口hB；B 閥體沉割槽的寬度。 直角凸肩節(jié)流口直角凸肩節(jié)流口D 本結(jié)構(gòu)的特點是過流面積和開口量呈線性結(jié)構(gòu)關(guān)系，結(jié)構(gòu)簡單，工藝性好。但流量的調(diào)節(jié)范圍較小，最小流量不穩(wěn)定。 節(jié)流口是流量閥的關(guān)鍵部位，節(jié)流口形式及其特性在很大程度上決定著流量控制閥的性能。 (2)針閥式（錐形凸肩）節(jié)流口針閥式（錐形凸肩）節(jié)流口圖圖5.36(a) 5.36(a) 針閥（錐形）節(jié)流口針閥（錐形）節(jié)流口Dh( a ) 特點：結(jié)構(gòu)簡單，可當(dāng)截止閥用。調(diào)節(jié)范圍較大。由于過流斷面仍是同心環(huán)狀間隙，水力半徑較小，小流量時易堵塞，溫度對流量的影響較大。一般用于要求較低的場合 。(3)偏心式節(jié)流口偏心式節(jié)流口 節(jié)流口由偏心的三角溝槽組成。旋轉(zhuǎn)閥芯時，節(jié)流口過流斷面面積即產(chǎn)生變化。本結(jié)構(gòu)的特點是，小流量調(diào)節(jié)容易。閥芯所受的徑向力不平衡，只宜用在低壓場合。(4)軸向三角槽式節(jié)流口軸向三角槽式節(jié)流口 沿閥芯的軸向開若干個三角槽。閥芯做軸向運(yùn)動，即